汽轮机运行振动浅析

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1、汽轮机运行振动浅析（浙江大唐国际绍兴江滨热电有限责任公司浙江绍兴312366）一、摘要木文对电厂汽轮机组发生振动异常故障的现象做了分析，总结出振动异常的危害，并通过一起在某电厂发生的由机组振动异常导致的事故来引出汽轮机组振动的原因，对原因进行了详细的分类分析，经过对事故案例进行试验分析,最终找到了事故发生的真正原因并作出了一系列的事故处理措施，防止了事故扩大，使设备运行恢复了正常。二、关键词汽轮机运行汽轮机振动—•1八■>«二、刖§火力发电厂是能源重要生产和转化单位，汽轮机是火力发电厂的三大主要设备之一，它

2、的经济性好坏对电厂经济指标有重要的影响。汽轮发电机组是一种高速旋转的机械，转动机械不可避免的有一些振动，为了保证机组长期运行的安全，应努力将机组的振动降低到允许范围内，并力争达到优秀。汽轮发电机组振动过大往往是多种复杂的因素综合作用的结果，它与设计，制造，安装，运行，检修的水平有关。四、事故经过某电厂一台国产200MW机组，在试运行中存在3、4、5瓦振动较大，为此调整轴系平衡，空负荷下各瓦振动基木满意后进行带负荷试验，当有功负荷升至100MW时，2、3、4瓦振动明显增大，最显著的是3瓦垂直振动增大至80&m

3、u;m,负荷减小。振动主要分量是基频，并含有明显的2x、3x分量。当时诊断为转子热态对中不好，后经多次调整3、4、5瓦标高，发现每调一次轴瓦标高，对轴瓦振动都产生显著影响，由此坚信负荷振动增大是由转子热态对中不好引起的，但当轴瓦标高恢复到原来状态时，振动却较前奋显著增大，以致该机寻找故障原因历吋40多天，启停机组燃油消耗已达300多万元。五、事故分析汽轮发电机组的振动式有很大的迷惑性，以事故表面现象来判断这转子对不对中，其实是不足的。这说明汽轮发电机组有时有很大的迷惑性和复杂性。所以在发生振动时，我们一定要

4、认真对待，不能盲目作出判断，必须经过科学合理的分析推导，才能准确得出事故原因。经过电厂运行人员多年的运行、检修经验，从中总结出了推导汽轮机振动原因的方法：1.直观寻找振动故障：2.诊断振动故障；3.正向推理诊断振动故障.根据本机组结构和故障方面的考虑，决定采用第3种方法来分析。从该机72小吋试运、调整轴系平衡和后来多次调整轴瓦标高启动中所作振动测试，对其故障可做如下推理和诊断：5.1振动类别：机组的振动类别可分为强迫振动、自激振动、共振等。根据本机组振动为基频可以看出，振动为强迫振动。可以排除艿他振动的原因

5、。5.2支撑刚度：经轴系平衡后，冷态启动3000r/min下振动不大可以说明两点，一是轴系平衡较好，即激振力不大，二是轴瓦支撑动刚度正常。轴瓦支撑动刚度包含结构刚度、共振和连接刚度三个因素。带负荷后振动增大吋，通过检测，2、3、4瓦轴承座连接部件之间振动均小于5m,表明这些轴瓦连接刚度正常。由此可见，带负荷后振动增大是激振力增大所致。5.3激振力：汽轮发电机组的振动按激振能源的不同，可分为强迫振动和自激振动两大类。我们主要了解强迫振动。强迫振动是在外界干扰力的作用下产生的，这类振动现象比较普遍。振动的主要特

6、征是振动的主频率和转子的转速一致，振动的波形多为正弦波。引起普通强迫振动的激振力有以下三种：5.3.1轴系连接同心度和平直度偏差：冷态启动3000r/min吋各瓦振动不大，说明轴系连接同心度和平直度偏差正常，因此带负荷后振动增大可排除这一激振力。至少轴承标高的改变，对普通强迫振动的影响很小。5.3.2不平衡电磁力：振动增大是在并网后逐渐增人的，而且去掉励磁电流，振动并不立即减小，由此可以排除此激振力。5.3.3不平衡力：空负荷下振动不大，带负荷后振动增大，在排除支撑刚度降低和引起普通强迫振动的上述两种激振后

7、，只能是转子受热后平衡恶化所致。从振动增大主要发生2、3、4瓦上，且带负荷后解列停机，通过轴系临界转速吋，中压转子的两个轴承振动变化量较大，其中3瓦振动由启动吋的45μm，增大至150μm,当降低至盘车转速吋，2瓦处轴颈晃度较原来增大40-50μm等这些现象分析可知，转子受热后平衡确实恶化，而且是发生在中压转子上，平衡恶化的原因是转子发生热弯曲。5.4转子热弯曲的原因产生热弯曲故障原因共有9个，依据是该机72h试运行带满负荷吋，振动没冇明显加人，经多次启动后才引起带负荷试振动增加可知，振动

8、增人与冇功负荷有着良好的对应关系。结合这九种故障引起转子热弯曲各自形成原因、产生振动机理、转子结构等方面分析，首先可以排除转轴材质不均、转轴上套装零件失去紧力、套装叶轮轮毂之间轴向间隙不足、套装零件在转轴处不对称轴向漏气、轴向传热热阻径向分布不均、转轴与水接触、转轴径向碰磨等八个故障。转子中心存汕或存水,引起直接不平衡可以忽略，但因中心孔几何中心与转子旋转中心不重合，或因转子挠曲等原因，在高速下孔内液体贴向孔壁上